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如何降低六維力傳感器中的信號噪聲

六軸力傳感器非常靈敏高效，能夠感應(yīng)力或扭矩的最小變化。然而提高，在大多數(shù)機器人系統(tǒng)中機構，噪聲是不可避免的，傳感器的讀數(shù)會受到噪聲干擾的破壞交流。噪音損壞對于應(yīng)用程序來說是不可接受的;特別是那些對安全至關(guān)重要的手術(shù)基礎，如機器人輔助手術(shù)。

當與機器人控制器一起在閉環(huán)中運行時還不大，損壞的信號是有害的高產。快速控制器在嘗試補償這些高頻信號時通常會做出非常激進的反應(yīng)發揮作用，并且整個機器人系統(tǒng)可能會變得不穩(wěn)定良好，從而可能導致材料損壞。

瑞士BOTA六軸力傳感器研發(fā)人員仔細研究了導致噪聲的原因銘記囑托，噪聲源以及如何減少因破壞力矩傳感器的讀數(shù)和機器人系統(tǒng)而產(chǎn)生的噪聲引領。

導致噪音的原因

電磁干擾 （EMI） 通常是信號中噪聲的原因。EMI損壞很常見開放以來，可能來自多個來源今年。附近的電動機、電源或高頻通信可能是電噪聲的來源結構不合理，會扭曲傳感器的信號動手能力。

 某些應(yīng)用不會冒著讀數(shù)或系統(tǒng)受到噪聲影響的風險。為了緩解這個問題意見征詢，我們提出了以下解決方案來減少噪音干擾提升。

如何降低信號噪聲

  降低噪聲的第一步是識別源并將其與解決方案配對，通常是硬件或軟件修改的必然要求。硬件修改被認為是一種預防措施研究成果，通常是傳感器設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)置（布線）的一部分，而軟件修改是響應(yīng)式的完善好，并使用數(shù)字信號濾波技術(shù)大面積。

布線

選擇專為測量信號的應(yīng)用而設(shè)計的儀器電纜將有助于防止噪聲積極參與。這些電纜將由箔屏蔽、編織屏蔽或兩者的組合進行 EMI 屏蔽培養。為系統(tǒng)選擇電纜將取決于操作環(huán)境交流研討、預算、靈活性要求和電纜強度形式。

除了EMI屏蔽電纜外建設應用，擁有適當?shù)碾娎|長度還可以減少系統(tǒng)中的干擾。就像天線一樣日漸深入，天線越長動力，信號就越強，因此從系統(tǒng)中消除額外的電纜長度將降低整體EMI水平互動式宣講。

 最后效高性，傳感器電纜在系統(tǒng)設(shè)計中的放置非常重要，高EMI輻射的電纜和對噪聲敏感的電纜不應(yīng)彼此相鄰放置自動化。例如提升，電驅(qū)動電源電纜（高EMI輻射）應(yīng)盡可能遠離非屏蔽USB電纜（EMI敏感）。

接地

 在需要特殊電氣系統(tǒng)設(shè)計并能有效衰減噪聲的應(yīng)用中落地生根，正確接地是一個重要因素。

模擬濾波器

 抗混疊和低通模擬電子濾波器可去除信號中的所有高頻分量健康發展，這些分量會因噪聲而損壞測量結(jié)果有效保障。這些濾波器必須放置在靠近模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端的位置，以最大限度地提高其效果非常重要。

過采樣和濾波器

 通過硬件（電纜進一步提升、接地和模擬濾波器）屏蔽和衰減噪聲幾乎是不可能的。因此營造一處，基于軟件的信號處理應(yīng)用程序用于模擬接近傳感器分辨率的清晰信號改革創新。

我司銷售的Bota Systems力矩傳感器可屏蔽噪聲源，并遵循工業(yè)環(huán)境的抗擾度標準 （IEC 61000-6-2：2016）取得顯著成效、住宅新模式、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境的排放標準 （IEC 61000-6-3：2006 + A1：2010），我們的傳感器也不受 BURST 和 ESD 的影響不容忽視。

BOTA六軸力傳感器的外殼充當嵌入式電子設(shè)備的Faraday Cage組織了，電壓信號設(shè)計為差分和比率公制。這樣說服力，共模信號就會被高共模抑制比（CMMR）抑制搶抓機遇。然后，信號通過模擬抗混疊和低通濾波器表示，它們位于ADC輸入之前全面闡釋，用于抑制信號中增加噪聲的其余高頻分量非常激烈。除了通過傳感器的硬件降低噪聲外，我們還提供可通過我們的軟件界面訪問的易于調(diào)節(jié)的數(shù)字濾波引人註目。